[發明專利]電壓轉換裝置

無效

• 申請號: 201310052625.8
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN103259400A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 小林雅志
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及裝載于例如車輛等的電壓轉換裝置的技術領域。

背景技術

近年來，作為考慮環境的車輛，裝載蓄電裝置（例如，二次電池及電容器等）并使用從蓄積于蓄電裝置的電力生成的驅動力行駛的電動車輛備受關注。該電動車輛中包含例如電動汽車、混合汽車、燃料電池車等。

在這些電動車輛中，有時具備電動發電機，該電動發電機用于在起動時及加速時從蓄電裝置接收電力產生用于行駛的驅動力，并且在制動時利用再生制動進行發電而在蓄電裝置存儲電能。這樣，為了根據行駛狀態控制電動發電機，而在電動車輛裝載逆變器。

在這種車輛中，為了穩定地供給根據車輛狀態變動的逆變器利用的電力，有時在蓄電裝置和逆變器之間具備電壓轉換裝置（轉換器）。利用該轉換器，使逆變器的輸入電壓比蓄電裝置的輸出電壓高，實現電動機的高輸出化，并且通過降低相同輸出時的電動機電流，能夠實現逆變器及電動機的小型化、低成本化。

轉換器具備例如與電抗器連接的兩個開關元件，通過控制這兩個開關元件的接通斷開來轉換電壓。對于開關元件有時設置例如用于檢測過電流的內置型的傳感機構。作為使用內置于開關元件的傳感機構的技術，提案有基于例如是否用開關元件檢測出過電流，來檢測電抗器的狀態這種技術（參照專利文獻1）。

專利文獻1：日本特開2009－183081號公報

為了適當進行轉換器的控制，要求檢測流向電抗器的電流的電流值。然而，上述的專利文獻1記載的技術檢測電抗器的電感下降，關于檢測電抗器的電流值沒有任何記載。另外，即使根據在開關元件中所檢測的電流值推定電抗器電流，也因內置于開關元件的傳感機構精度較低，而不能說正確地推定電抗器的電流值一定容易。

另外，雖然也考慮在電抗器中設計非接觸型的電流傳感器這種方法，但非接觸型的電流傳感器不能如內置于開關元件傳感機構那樣檢測過電流。因此，非接觸型的電流傳感器和內置于開關元件的傳感機構不能統合功能，結果使裝置構成復雜化。

如上，在上述的專利文獻1記載的技術中具有不能適當地檢測電抗器的電流值這一技術問題點。

發明內容

本發明是鑒于上述的問題點而發明的，其目的在于，提供一種以較簡單的構成能夠正確地檢測電抗器的電流值的電壓轉換裝置。

為了解決上述問題，本發明的電壓轉換裝置具備：電抗器；第一開關元件及第二開關元件，分別與所述電抗器串聯連接；第一分流電阻，檢測流向所述第一開關元件的第一電流；第二分流電阻，檢測流向所述第二開關元件的第二電流；電流合成單元，合成所述第一電流的檢測值及所述第二電流的檢測值作為合成電流；檢測單元，通過在多個不同的時刻檢測所述合成電流的電流值，來檢測流向所述電抗器的電流的峰值及平均值。

本發明的電壓轉換裝置是裝載于例如車輛的轉換器，具備與電抗器分別串聯連接的第一開關元件及第二開關元件。第一開關元件及第二開關元件可以使用例如IGBT（lnsulated?Gate?Bipolar?Transistor）、電力用MOS（Meta1Oxide?Semiconductor）晶體管或電力用雙極晶體管等。

另外，將例如二極管與各第一開關元件及第二開關元件并聯連接，分別形成第一支路及第二支路。即，第一開關元件形成第一支路，通過其開關動作，可以切換第一支路的驅動的接通斷開。同樣，第二開關元件形成第二支路，通過其開關動作，可以切換第二支路的驅動的接通斷開。

在本發明的電壓轉換裝置的動作時，分別生成切換第一開關元件及第二開關元件各自的接通斷開的開關控制信號。具體地說，例如，通過相互比較與第一開關元件及第二開關元件的占空比對應的占空指令信號、及與第一開關元件及第二開關元件的開關頻率對應的載波信號，生成開關控制信號。所生成的開關控制信號供給到第一開關元件及第二開關元件，由此控制電壓轉換裝置的第一支路及第二支路的驅動。

另外，本發明的電壓轉換裝置具備檢測流向第一開關元件的第一電流的第一分流電阻、及檢測流向第二開關元件的第二電流的第二分流電阻。第一分流電阻及第二分流電阻例如以與各開關元件串聯連接的方式設置。

由第一分流電阻檢測出的第一電流的電流值及由第二分流電阻檢測出的第二電流的電流值通過例如作為ECU（Electronic?Controlled?Unit）等處理單元的一部分構成的電流合成單元形成合成電流。因此，合成電流為合成設有第一開關元件的第一支路側及設有第二開關元件的第二支路側的電流而得到的電流。即，合成電流可以說是與流過與第一開關元件及第二開關元件分別串聯連接的電抗器的電流極接近的電流。